電桿拉線帶電警示裝置絕緣子的探究及應(yīng)用

王效平　劉軍　張濤

摘 要：隨著架空線路以其架設(shè)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、安全可靠的特點(diǎn)，在電力、鐵路、石油通訊等各個(gè)領(lǐng)域快速普及，為保證線路的固定牢靠，會(huì)架設(shè)很多具有不同功能的拉線，一般有以下七種：普通拉線、二側(cè)拉線、四方拉線、過道拉線、V型拉線、共同拉線、弓型拉線。本文闡述的為國網(wǎng)山東省電力公司壽光市供電公司（以下簡(jiǎn)稱壽光公司）配電運(yùn)維班對(duì)拉線帶電的原因進(jìn)行分析，防范措施進(jìn)行探究，并針對(duì)拉線帶電發(fā)生的傷人這種特殊事件，有針對(duì)性進(jìn)行的可行性的警示裝置的探究，并研發(fā)應(yīng)用

關(guān)鍵詞：架空線路拉線；帶電；探究及應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.161

0 前言

電力系統(tǒng)配網(wǎng)線路在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市架設(shè)時(shí)，在轉(zhuǎn)角、終端、耐張等線路段重要位置采用了大量的能承受拉力的鋼管桿（塔），極大減少了電桿拉線的使用量，但是對(duì)于中國廣大的農(nóng)村電網(wǎng)，受到地形、氣候、造價(jià)、民事等多方面限制，仍以各類混凝土電桿為主，很大一部分通訊線路還以采用木質(zhì)電桿，按照不同的功能，敷設(shè)了相當(dāng)數(shù)量的各類拉線，在農(nóng)村、集鎮(zhèn)人口集中的地方，很多對(duì)拉線的監(jiān)管處于盲區(qū)，僅停留在通過目視導(dǎo)線與拉線的安全距離來確認(rèn)拉線是否帶電

1 拉線帶電產(chǎn)生的幾種原因

（1）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。根據(jù)《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》DL499-2001（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）明確規(guī)定：“穿越或接近導(dǎo)線的電桿拉線必須裝設(shè)與線路電壓等級(jí)相同的拉線絕緣子。拉線絕緣子應(yīng)裝在最低導(dǎo)線以下，應(yīng)保證在拉線絕緣子以下斷線情況下，拉線絕緣子距地面不應(yīng)小于2.5m”，主要為防止電流通過拉線傳到地面，在無帶電預(yù)警的情況下對(duì)過路行人形成跨步電壓，從而引發(fā)觸電事故，但在實(shí)際應(yīng)用中，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)不安裝絕緣子、嫌施工麻煩安裝不規(guī)范的情況仍然廣泛存在，為拉線帶電留下可能。

（2）缺陷管理盲區(qū)。拉線一般設(shè)立在線路轉(zhuǎn)角、終端、耐張等位置，這些位置很多時(shí)候位于線路的偏遠(yuǎn)地段，工作人員按照《安全工作規(guī)程》完成每月一次的例行巡視即可，很難“橫向到邊、縱向到底”的巡視檢查到位，這樣拉線的管理逐漸出現(xiàn)漏洞、盲區(qū)，隨著線路運(yùn)行時(shí)間加長，線路三相導(dǎo)線可能出現(xiàn)歪斜、絕緣率下降而導(dǎo)致的直接帶電或者感應(yīng)帶電，在電壓超過了對(duì)人身的安全電壓后，在導(dǎo)線未安裝拉線絕緣子的情況下，電流將沿拉線傳入大地形成觸電區(qū)域。

（3）線路絕緣率低。目前城市、人口密集區(qū)域已經(jīng)大面積采用絕緣線代替裸導(dǎo)線，但是在廣大的農(nóng)村、山區(qū)，由于受到雷擊、污閃、風(fēng)蝕等原因的限制，絕緣線替代工程還無法一蹴而就的完成，所以線路大部分還是以裸鋁導(dǎo)線的形式存在著（在某種程度上，裸鋁導(dǎo)線具有絕緣線無可比擬的優(yōu)越性，例如抗腐蝕、抗污閃方面），也為拉線可能帶電提供了一種可能壽光公司結(jié)合拉線帶電理論分析，導(dǎo)致電力系統(tǒng)配網(wǎng)線路拉線帶電主要有以下幾種情況：1）未安裝拉線絕緣子。2）維護(hù)處于盲區(qū)。3）絕緣化水平低 。

2 電桿拉線帶電的防范措施探究

（1）首先，嚴(yán)格按照《農(nóng)村低壓電力技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行規(guī)范、科學(xué)的施工作業(yè)，采用絕緣等級(jí)、拉力等級(jí)達(dá)標(biāo)的拉線絕緣子施工工藝，普及到全部高、低壓線路，全部加裝不同電壓等級(jí)、不同規(guī)格的絕緣子，來杜絕泄露電流的傳導(dǎo)；拉線安裝警示管，嚴(yán)禁大型機(jī)械誤碰而導(dǎo)致導(dǎo)線距離變化而使拉線帶電。（2）其次，加強(qiáng)線路的運(yùn)維，作為專職的線路運(yùn)維人員，要時(shí)刻警醒，采用不同的技術(shù)手段來判別線路是否出于安全運(yùn)行狀態(tài)，盡可能的在“1+N”差異化巡視期間發(fā)現(xiàn)存在問題，杜絕事件由小到大的演變，同時(shí)利用宣傳貼、大集廣告宣傳、媒體宣傳等多種多樣的形式，宣傳保護(hù)電力設(shè)施的重要性，不能用拉線晾曬衣物、不能搖晃玩耍，遇到破壞電力設(shè)施的情況要及時(shí)撥打聯(lián)系電話或者報(bào)警，確保形成良好的社會(huì)氛圍保護(hù)電力設(shè)施不受損壞。（3）同時(shí)，規(guī)范有序的實(shí)施絕緣線替代工程，在空曠地帶為防止雷擊斷線，可采用專用的避雷線防雷技術(shù)，盡可能的在人口密集場(chǎng)所采用合格的絕緣線（當(dāng)然絕緣線在運(yùn)行過程中要視同帶電的導(dǎo)線），在設(shè)計(jì)人員提高設(shè)計(jì)等級(jí)規(guī)避拉線帶電措施的同時(shí)，運(yùn)維人員也要按照“1+N”差異化巡視標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行巡視，確保從源頭堵塞安全漏洞

3 電桿拉線帶電預(yù)防技術(shù)應(yīng)用

壽光公司經(jīng)過多年運(yùn)維技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，除了按照特殊檢測(cè)要求進(jìn)行檢測(cè)外，運(yùn)維人員在巡視過程中對(duì)拉線進(jìn)行檢測(cè)帶電的要求基本為零，再說目前狀態(tài)下拉線帶電的可能性大家在認(rèn)識(shí)上都存在誤區(qū)，認(rèn)為一般不存在拉線帶電的情況，所以全國各地電力、鐵路、石油、通訊各領(lǐng)域發(fā)生拉線帶電傷人的案例比比皆是。因此壽光公司配電運(yùn)檢（王效平勞模）創(chuàng)新工作室研制以下兩種裝置進(jìn)行推廣：

（1）電桿拉線帶電警示絕緣子。采用一種新型的拉線絕緣子，在新建、技改、大修新形式的安裝時(shí)，就用電桿拉線帶電警示絕緣子來替代原來普通的拉線絕緣子，該類新型絕緣子，主要是在原來普通絕緣子的基礎(chǔ)上嵌套積成電子分析電路，通過嵌入絕緣子內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)電路分析拉線是否帶電，如拉線帶電將立即產(chǎn)生警示（LED紅光警示）并通過GSM/GPRS通信模塊將帶電拉線的GPS坐標(biāo)通過后臺(tái)機(jī)主站傳到運(yùn)維人員的手機(jī)，做到早發(fā)現(xiàn)早處理，提高主動(dòng)搶修、主動(dòng)服務(wù)、主動(dòng)消缺的客服指數(shù)，降低運(yùn)維人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高供電可靠性。（2）電桿拉線帶電警示裝置。采用一種電桿拉線帶電警示裝置，用于對(duì)現(xiàn)有已經(jīng)投運(yùn)的拉線進(jìn)行功能補(bǔ)充，直接安裝在未安裝拉線絕緣子的拉線上，通過嵌入內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度檢測(cè)電路來分析拉線是否帶電，如拉線帶電將立即產(chǎn)生警示（LED紅光警示）并通過GSM/GPRS通信模塊將帶電拉線的GPS坐標(biāo)通過后臺(tái)機(jī)主站傳到運(yùn)維人員的手機(jī)。

這兩種裝置主要有感應(yīng)電源及電池保護(hù)電路、選頻接收電路、檢波電路、比較電路、數(shù)字信號(hào)處理電路、通信電路六類組成。其保護(hù)電路，用于保護(hù)蓄電池出現(xiàn)過壓、過流、短路時(shí)的損壞，提供各電路需要的工作電源；選頻接收電路，用于接收裝置兩端的電場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)；檢波電路，用于接收選頻接收電路輸出的交變電場(chǎng)信號(hào)，將交變信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟妷盒盘?hào)；比較電路，用于比較檢波電路輸出的電壓信號(hào)與DAC輸出的參考電壓信號(hào)的大小，提供TTL電平脈沖觸發(fā)數(shù)字信號(hào)處理電路進(jìn)行電壓采集和頻譜分析；數(shù)字信號(hào)處理電路，用于接收比較電路的TTL脈沖信號(hào)，控制CPU在電平為高電平時(shí)對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)進(jìn)行頻譜分析，判斷拉線帶電后輸出報(bào)警信號(hào)，并發(fā)出閃爍報(bào)警燈光；通信電路，用于接收數(shù)字信號(hào)處理電路的報(bào)警信號(hào)，控制GSM通信模塊發(fā)送報(bào)警短信。

由此可見，電桿拉線帶電的探究及應(yīng)用是有很大的現(xiàn)實(shí)意義的，它不僅大幅度降低巡線人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，極大地促進(jìn)新型設(shè)備的市場(chǎng)推廣，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)還具有極強(qiáng)的保護(hù)意義，為人民幸福生活增加一道堅(jiān)實(shí)的安全保險(xiǎn)。